(57)【要約】【課題】組電池の単位セルの消費電力のばらつきを抑えたスイッチング回路を用いた個別電圧計測装置を提供する。【解決手段】レベルシフト回路２ｍにおいて、第１電流経路２ｍ１では、単位セルＶm+1−単位セルＶ1間を電源とし、第２電流経路２ｍ２では、単位セルＶm+1−単位セルＶm+1より一つ下位の単位セルＶm間を電源としている。また、第１電流経路２ｍ１には、全ての半導体スイッチに対応するものに等しい電流が流れ、第２電流経路２ｍ２は、上位の単位セルに接続された半導体スイッチに対応するものほど、第２電流経路２ｍ２に流れる電流を大きくする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサと、バッテリからなる単位セルを複数個直列に接続して構成された組電池の各単位セルの両端を前記コンデンサに順次接続するための複数の半導体スイッチとを備えたスイッチング回路であって、
前記複数の半導体スイッチのオンオフを指示する制御信号を出力するロジック回路と、
前記複数の半導体スイッチに対応して各々設けられ、前記制御信号をレベルシフトして、対応する半導体スイッチのゲートに出力する複数のレベルシフト回路とをさらに備え、
前記複数のレベルシフト回路は、上位の単位セルに接続された前記半導体スイッチに対応するレベルシフト回路ほど、上位となる第１単位セル−最下位単位セル間を電源とし、上位の単位セルに接続された前記半導体スイッチに対応するものほど、当該レベルシフト回路に流れる電流が大きいことを特徴とするスイッチング回路。
【請求項２】
請求項１記載のスイッチング回路であって、
前記複数のレベルシフト回路は各々、前記第１単位セル−最下位単位セル間を電源とする第１電流経路と、前記第１単位セル−該第１単位セルに対して所定個下位の第２単位セル間を電源とする第２電流経路とを有することを特徴とするスイッチング回路。
【請求項３】
請求項２記載のスイッチング回路であって、
前記第１電流経路は、当該第１電流経路上に向けられ、前記制御信号の出力に応じてオンする第１シフト用半導体スイッチを有し、
前記第２電流経路は、当該第２電流経路上に設けられ、前記第１電流経路に流れるとオンする第２シフト用半導体スイッチとを有することを特徴とするスイッチング回路。
【請求項４】
請求項２又は３記載のスイッチング回路であって、
前記第１電流経路には、全ての前記半導体スイッチに対応するものに等しい電流が流れ、
前記第２電流経路は、上位の単位セルに接続された半導体スイッチに対応するものほど、当該第２電流経路に流れる電流が大きいことを特徴とするスイッチング回路。
【請求項５】
請求項１〜４何れか１項記載のスイッチング回路と、
前記コンデンサの両端電圧を計測する計測手段とをさらに備えたことを特徴とする個別電圧計測装置。
【請求項６】
請求項５記載の電圧計測装置であって、
前記各単位セルの両端をコンデンサに順次接続した結果、前記複数のレベルシフト回路による各単位セルの消費電力が等しくなるようにしたことを特徴とする個別電圧計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング回路及び個別電圧計測装置に係わり、特に、直列に接続された単位セルの両端をコンデンサに順次接続するスイッチング回路及び当該スイッチング回路を備えた個別電圧計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述した従来のスイッチング回路として、例えば、図３に示すようなフライングキャパシタ回路が提案されている（例えば、特許文献１、２）。同図に示すように、フライングキャパシタ回路は、直列に接続された複数の単位セルＶ1〜Ｖnに対して１つのコンデンサＣと、上記単位セルＶ1〜Ｖnの各両端を上記コンデンサＣの両端に順次接続するための複数の切替スイッチＳ1〜Ｓn+1とを備えている。なお、図３において単位セルＶ1〜Ｖnはそれぞれ一つのバッテリから構成されている。
【０００３】
切替スイッチＳ1〜Ｓn+1は、ｎ個の単位セルＶ1〜Ｖnに対して、（ｎ＋１）個設けられている。つまり、例えば、単位セルＶ1のマイナス側と、この単位セルＶ1のマイナス側に接続されている単位セルＶ2のプラス側とは、共通のリレースイッチＳ2を介してコンデンサＣに接続されるようになっている。また、図４に示すように、各単位セルＶ1〜Ｖnの両側に２つずつ切替スイッチＳ1〜Ｓ2nを設けるフライングキャパシタ回路も提案されている（例えば特許文献３）。
【０００４】
このフライングキャパシタ回路は、例えば、電圧計測装置に用いられ、電圧計測装置は、単位セルＶ1〜Ｖnの両端が接続される毎に、コンデンサＣの両端電圧を計測することにより、各単位セルＶ１〜Ｖｎの両端電圧を検出することができる。
【特許文献１】特開平１１−５４８７５５号公報
【特許文献２】特開２００２−１５６３９２号公報
【特許文献３】特開平１１−２４８７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来、上述した切替スイッチとしては、リレースイッチを用いていた。しかしながら、リレースイッチは、例えばＦＥＴなどの半導体スイッチに比べて、コスト、大きさ、耐久性、応答速度などの面で劣っている。そこで、この切替スイッチとして、半導体スイッチを用いたいという要望が高まっている。
【０００６】
上述したフライングキャパシタ回路に用いられる半導体スイッチは、上位の単位セルに接続されるものほどソース電位が高くなる。このため、半導体スイッチのゲートには、上位の単位セルに接続されるものほど、高いゲート電圧を与える必要がある。従って、組電池を電源として、このゲート電圧を生成しようとする場合、上位の単位セルに接続された半導体スイッチほど、上位の単位セル−最下位単位セルＶ1間を電源として、ゲート電圧を生成することが考えられる。
【０００７】
図３について具体的に述べると、例えば、切替スイッチＳ1は単位セルＶ1を電源とし、切替スイッチＳ2は単位セルＶ2−単位セルＶ1間を電源とし、…、切替スイッチＳnは単位セルＶn−単位セルＶ1間を電源として、ゲート電圧を生成する必要がある。
【０００８】
このため、下位の単位セルほどゲート電圧生成のために消費される電流が多くなり、各単位セルの消費電力にばらつきが生じてしまうという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、単位セルの消費電力のばらつきを抑えたスイッチング回路及び当該スイッチング回路を用いた個別電圧計測装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、コンデンサと、バッテリからなる単位セルを複数個直列に接続して構成された組電池の各単位セルの両端を前記コンデンサに順次接続するための複数の半導体スイッチとを備えたスイッチング回路であって、前記複数の半導体スイッチのオンオフを指示する制御信号を出力するロジック回路と、前記複数の半導体スイッチに対応して各々設けられ、前記制御信号をレベルシフトして、対応する半導体スイッチのゲートに出力する複数のレベルシフト回路とをさらに備え、
前記複数のレベルシフト回路は、上位の単位セルに接続された前記半導体スイッチに対応するレベルシフト回路ほど、上位となる第１単位セル−最下位単位セル間を電源とし、上位の単位セルに接続された前記半導体スイッチに対応するものほど、当該レベルシフト回路に流れる電流が大きいことを特徴とするスイッチング回路に存する。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４何れか１項記載のスイッチング回路と、前記コンデンサの両端電圧を計測する計測手段とをさらに備えたことを特徴とする個別電圧計測装置に存する。
【００１２】
請求項１及び５記載の発明によれば、上位の単位セルに接続された半導体スイッチに対応するレベルシフト回路ほど、上位となる第１単位セル−最下位単位セル間を電源として、制御信号をレベルシフトすると、下位の単位セルほど、レベルシフト回路による消費電流が多くなってしまう。しかしながら、上位の単位セルに接続された半導体スイッチに対応するレベルシフト回路ほど、そのレベルシフト回路に流れる電流を大きくすることにより、単位セルのレベルシフト回路による消費電流のばらつきを抑えることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のスイッチング回路であって、前記第１単位セルは、上位の単位セルに接続された前記半導体スイッチに対応するレベルシフト回路の電源となるものほど、所定個づつ上位となり、前記複数のレベルシフト回路は各々、前記第１単位セル−最下位単位セル間を電源とする第１電流経路と、前記第１単位セル−該第１単位セルに対して前記所定個下位の第２単位セル間を電源とする第２電流経路とを有することを特徴とするスイッチング回路に存する。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、レベルシフト回路において、第１電流経路では、第１単位セル−最下位単位セル間を電源とし、第２電流経路では、第１単位セル−該第１単位セルに対して所定個下位の第２単位セル間を電源としている。従って、第２電流経路は、第２単位セルより下位の単位セルを電源としない。このため、第１電流経路によって、下位の単位セルほど消費電流が大きくなってしまった分、第２電流経路によって、レベルシフト回路による単位セルの消費電流が全て等しくなるようにすることができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のスイッチング回路であって、前記第１電流経路は、当該第１電流経路上に設けられ、前記制御信号の出力に応じてオンする第１シフト用半導体スイッチを有し、前記第２電流経路は、当該第２電流経路上に設けられ、前記第１電流経路に電流が流れるとオンする第２シフト用半導体スイッチとを有することを特徴とするスイッチング回路に存する。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、制御信号が出力すると第１シフト用半導体スイッチがオンして、第１電流経路に電流が流れる。これにより、第２シフト用半導体スイッチがオンして、第２電流経路にも電流が流れる。従って、第１シフト用、第２シフト用半導体スイッチを使った簡単な構成で、制御信号をレベルシフトすることができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載のスイッチング回路であって、前記第１電流経路には、全ての前記半導体スイッチに対応するものに等しい電流が流れ、前記第２電流経路は、上位の単位セルに接続された半導体スイッチに対応するものほど、当該第２電流経路に流れる電流が大きいことを特徴とするスイッチング回路に存する。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、第１電流経路には、全ての半導体スイッチに対応するものに等しい電流が流れる。第２電流経路には、上位の半導体単位セルに接続された半導体スイッチに対応するものほど、その第２電流経路に流れる電流が大きい。従って、全ての第１電流経路には等しい電流が流れるため、第２電流経路にどの程度の電流を流せば、レベルシフト回路による単位セルの消費電流が全て等しくなるかが容易に把握できるようになる。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の電圧計測装置であって、前記各単位セルの両端をコンデンサに順次接続した結果、前記複数のレベルシフト回路による各単位セルの消費電力が等しくなるようにしたことを特徴とする個別電圧計測装置に存する。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、複数のレベルシフト回路による各単位セルの消費電力が等しくなるようにすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、請求項１及び５記載の発明によれば、上位の単位セルに接続された半導体スイッチに対応するレベルシフト回路ほど、そのレベルシフト回路に流れる電流を大きくすることにより、単位セルの消費電流のばらつきを抑えたスイッチング回路及び電圧計測装置を得ることができる。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、第２電流経路は、第２単位セルより下位の単位セルを電源としない。このため、第１電流経路によって、下位の単位セルほど消費電流が大きくなってしまった分、第２電流経路によって、レベルシフト回路による単位セルの消費電流が全て等しくなるようにすることができるので、単位セルの消費電力のばらつきをなくしたスイッチング回路を得ることができる。
【００２３】
請求項３記載の発明によれば、第１シフト用、第２シフト用半導体スイッチを使った簡単な構成で、制御信号をレベルシフトすることができるので、コストダウンを図ったスイッチング回路を得ることができる。
【００２４】
請求項４記載の発明によれば、全ての第１電流経路には等しい電流が流れるため、第２電流経路にどの程度の電流を流せば、レベルシフト回路による単位セルの消費電流が全て等しくなるかが容易に把握できるようになるので、レベルシフト回路の設計が容易となり、コストダウンを図ったスイッチング回路を得ることができる。
【００２５】
請求項６記載の発明によれば、複数のレベルシフト回路による各単位セルの消費電力が等しくなるようにすることができるので、単位セルの消費電力のばらつきをなくした個別電圧計測装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明のスイッチング回路及び電圧計測装置について、図面を参照して説明する。図１は、本発明のスイッチング回路を組み込んだ電圧計測装置の一実施の形態を示す図である。同図に示すように、電圧計測回路は、２つのバッテリからなる単位セルＶ1〜Ｖnをｎ個直列に接続して構成された組電池に対して、一つのコンデンサＣを備えている。
【００２７】
また、電圧計測回路は、上記単位セルＶ1〜Ｖnの各両端を上記コンデンサＣの両端に順次接続するための半導体スイッチＳ11〜Ｓ1(n+1)と、この半導体スイッチＳ11〜Ｓ1(n+1)と直列に接続された抵抗Ｒ11〜Ｒ1(n+1)とを備えている。半導体スイッチＳ11〜Ｓ1(n+1)は、ｎ個の単位セルＶ1〜Ｖnに対して、（ｎ＋１）個、設けられている。上述した半導体スイッチＳ11〜Ｓ1(n+1)及びコンデンサＣがスイッチング回路を構成している。また、コンデンサＣの両端は、計測スイッチＳ21及びＳ22を介して、コンデンサＣの充電電圧を計測する計測回路１０に接続されている。
【００２８】
上述したスイッチング回路を組み込んだ電圧計測回路の動作について以下説明する。まず、図示しないロジック回路は、半導体スイッチＳ11及びＳ12をオンして、単位セルＶ1の両端をコンデンサＣの両端に接続する。これにより、コンデンサＣの充電電圧は、単位セルＶ1の両端電圧に応じた値となる。次に、ロジック回路は、半導体スイッチＳ11及びＳ12をオフにして、単位セルＶ1をコンデンサＣから切り離すと共に、計測スイッチＳ21及びＳ22をオンして、計測回路１０によりコンデンサＣの充電電圧を計測させる。コンデンサＣの充電電圧を計測することにより、計測回路１０は、組電池との絶縁を図りつつ、単位セルＶ1の両端電圧を計測することができる。
【００２９】
さらにロジック回路は、半導体スイッチＳ12及びＳ13をオンして、単位セルＶ2の両端をコンデンサＣの両端に接続する。以下、ロジック回路は、上述したように半導体スイッチＳ11〜Ｓ1(n+1)及び計測スイッチＳ21、Ｓ22のオンオフ制御する。そして、これにより単位セルＶ1〜Ｖn+1の両端を順次コンデンサＣに接続させると共に、接続によって単位セルＶ1〜Ｖn+1の両端電圧に応じた値となったコンデンサＣの充電電圧を計測回路１０により計測させる。
【００３０】
次に、上述した半導体スイッチＳ12〜Ｓ1n及びこれら半導体スイッチＳ12〜Ｓ1n各々に、与えるゲート電圧を生成するレベルシフト回路の詳細な構成について、図２を参照して説明する。図２は、半導体スイッチＳ12〜Ｓ1nのうち、任意の半導体スイッチＳm及びこの任意の半導体スイッチＳmに対応したレベルシフト回路２ｍを示す回路図である。
【００３１】
同図に示すように、半導体スイッチＳmは、ソース−ドレイン方向が互いに逆向きになるように、直列に接続された２つのＮｃｈ．の電界効果トランジスタ（＝ＦＥＴ）Ｑ１及びＱ２から構成されている。このため、各ＦＥＴＱ１及びＱ２のソース−ドレイン間に発生する寄生ダイオードＤ１及びＤ２も、その順方向が互いに逆向きになる。
【００３２】
このようにＦＥＴＱ１及びＱ２のソース−ドレイン間に発生する寄生ダイオードＤ１及びＤ２の順方向が互いに逆向きになっているため、半導体スイッチのオフ時に寄生ダイオードを通じて電流が流れてしまうことを防止することができる。
【００３３】
また、上述したＦＥＴＱ１及びＱ２のゲートは、トランジスタＴｒ２（＝第２シフト用半導体スイッチ）のコレクタ及び抵抗Ｒａの一端間に接続されている。上記抵抗Ｒａの他端は、単位セルＶm+1のプラス側に接続されている。上記トランジスタＴｒ２のエミッタは、抵抗Ｒｂを介して、単位セルＶmのマイナス側に接続されている。
【００３４】
また、トランジスタＴｒ２のベースは、抵抗Ｒｃを介してトランジスタＴｒ１（＝第１シフト用半導体スイッチ）のコレクタに接続される。このトランジスタＴｒ１のエミッタはグランドに接続されている。一方、ベースは抵抗Ｒｄを介して図示しないロジック回路に接続されるとともに、抵抗Ｒｅを介してエミッタに接続されている。
【００３５】
これにより、５Ｖ系のロジック回路から５Ｖの制御信号がトランジスタＴｒ１のベースに供給されると、抵抗Ｒｄ→抵抗Ｒｅの順に電流が流れる。このとき抵抗Ｒｅに発生する電圧により、トランジスタＴｒ１のエミッタ−ベース間にバイアスが与えられるため、トランジスタＴｒ１がオンする。
【００３６】
トランジスタＴｒ２がオンすると、抵抗Ｒａ→トランジスタＴｒ２のコレクタ−ベース→抵抗Ｒｃ→トランジスタＴｒ１のコレクタ−エミッタの順に電流Ｉ１ｍが流れる。このとき抵抗Ｒｃに発生する電圧により、トランジスタＴｒ２のエミッタ−ベース間にバイアスが与えられるため、トランジスタＴｒ２がオンする。このトランジスタＴｒ２のオンにより、抵抗Ｒａ→トランジスタＴｒ２のコレクタ−エミッタ→抵抗Ｒｂの順に電流Ｉ２ｍが流れる。
【００３７】
上述したトランジスタＴｒ１及びＴｒ２のオンにより、ＦＥＴＱ１及びＱ２には、単位セルＶm-1−Ｖ1間電圧に、単位セルＶm+1及びＶmの両端電圧の合計値を、抵抗Ｒａ及びＲｂで分圧した分圧電圧を加えた電圧が印加される。これにより、ＦＥＴＱ１及びＱ２のゲートには、そのソースより高いバイアス電圧が印加され、ＦＥＴＱ１及びＱ２をオンすることができる。
【００３８】
以上の構成から明らかなようにレベルシフト回路２ｍには、単位セルＶm+1（＝第１単位セル）−単位セルＶ1（＝最下位単位セル）間を電源とし、抵抗Ｒａ→トランジスタＴｒ２のコレクタ−ベース間→抵抗Ｒｃ→トランジスタＴｒ２のコレクタ−エミッタ間の順で電流Ｉ１ｍが流れる第１電流経路２ｍ１と、単位セルＶm+1−この単位セルＶm+1より一つ下位の単位セルＶm（＝第２単位セル）を電源とし、抵抗Ｒａ→トランジスタＴｒ２のコレクタ−エミッタ間→抵抗Ｒｂの順で電流Ｉ２ｍが流れる第２電流経路２ｍ２とが設けられている。
【００３９】
上述した第１電流経路２ｍ１は、上位の単位セルに接続された半導体スイッチに対応するものほど、上位の単位セルを電源とする。詳しく述べると、上述した半導体スイッチＳmより上位の半導体スイッチＳm+1に対応するレベルシフト回路２（ｍ＋１）の場合、その第１電流経路２（ｍ＋１）１は、単位セルＶm+1より上位の単位セルＶm+2−単位セルＶ1間を電源とする。
【００４０】
なお、最上位の単位セルＶnのプラス側に接続された半導体スイッチＳn+1は、Ｐｃｈ．ＦＥＴを用い、この半導体スイッチＳn+1に対応するレベルシフト回路２（ｎ＋１）としては、単位セルＶn−単位セルＶ1間を電源とし、この電源電圧を分圧して、半導体スイッチＳn+1のゲートに供給するようになっている。また、最下位の単位セルＶ1のマイナス側に接続された半導体スイッチＳ1は、Ｎｃｈ．ＦＥＴを用い、レベルシフト回路２１としては、単位セルＶ1のみを電源とし、この電源電圧を分圧して、半導体スイッチＳ1のゲートに供給するようになっている。
【００４１】
要するに、最上位及び最下位の単位セルＶn+1及びＶ1に対応するレベルシフト回路２（ｎ＋１）及び２１には、それぞれ電流Ｉ１（ｎ＋１）及びＩ１１を流す第１電流経路は設けられているが、第２電流経路が設けられていないと考えることができる。
【００４２】
従って、半導体スイッチＳ1〜Ｓn+1に対応するレベルシフト回路２１〜２ｎ＋１によって消費される各単位セルＶ1〜Ｖnの消費電流ＩC1〜ＩCnは以下のようになる。
ＩC1＝Ｉ１１＋…＋Ｉ１（ｎ＋１）＋Ｉ２２
ＩC2＝Ｉ１２＋…＋Ｉ１（ｎ＋１）＋Ｉ２２＋Ｉ２３
…
ＩCm＝Ｉ１ｍ＋…＋Ｉ１（ｎ＋１）＋Ｉ２ｍ＋Ｉ２（ｍ＋１）
…
ＩC(n-1)＝Ｉ１（ｎ−１）＋…＋Ｉ１（ｎ＋１）＋Ｉ２（ｎ−１）＋Ｉ２ｎ
ＩCn＝Ｉ１ｎ＋Ｉ１（ｎ＋１）＋Ｉ２ｎ
【００４３】
今、レベルシフト２１〜２（ｎ＋１）の各第１電流経路２１１〜２（ｎ＋１）１に流れる電流Ｉ１１、Ｉ１２、…Ｉ１ｎ、Ｉ１（ｎ＋１）が全て等しい電流Ｉαであるとする（∵Ｉ１１＝Ｉ１２＝…＝Ｉ１ｎ＝Ｉ１（ｎ＋１）＝Ｉα）。
このとき、上記消費電流ＩC1〜ＩCは以下のようになる。
ＩC1＝（ｎ＋１）・Ｉα＋Ｉ２２
ＩC2＝ｎ・Ｉα＋Ｉ２２＋Ｉ２３
…
ＩCm＝（ｎ−ｍ＋２）・Ｉα＋Ｉ２ｍ＋Ｉ２（ｍ＋１）
…
ＩC(n-1)＝３・Ｉα＋Ｉ２（ｎ−１）＋Ｉ２ｎ
ＩCn＝２・Ｉα＋Ｉ２ｎ
【００４４】
以上の式から明らかなように、下位の単位セルほど第１電流経路２１１〜２（ｎ＋１）１によって消費される電流が大きくなる。そこで、上位の単位セルほど第２電流経路２１２〜２（ｎ＋１）２による消費電流を増やして、第１電流経路２１１〜２（ｎ＋１）によって生じる各単位セルＶ1〜Ｖnでの消費電流のばらつきを相殺する。全ての単位セルＶ1〜Ｖnにおける消費電流ＩC1〜ＩCnを等しくするためには、第２電流経路２１１〜２（ｎ＋１）による消費電流Ｉ２２〜Ｉ２ｎは以下のように設定する。
【００４５】
Ｉ２２＝Ｉβ（任意の定数）
Ｉ２３＝Ｉα（∵ＩC1＝ＩC2より）
…
Ｉ２ｍ＝Ｉα＋Ｉ２（ｍ−２）｛∵ｉ（ｍ−２）＝ｉ（ｍ−１）より｝
…
Ｉ２ｎ＝Ｉα＋Ｉ２（ｎ−２）
【００４６】
以上のように、任意のレベルシフト回路２ｍにおいて、第１電流経路２ｍ１では、単位セルＶm+1−単位セルＶ1間を電源とし、第２電流経路２ｍ２では、単位セルＶm+1−単位セルＶm間を電源としている。つまり、第２電流経路２ｍ２では、単位セルＶmより下位の単位セルを電源としない。このため、第１電流経路２１１〜２（ｎ＋１）１によって、下位の単位セルほど消費電流が大きくなってしまった分、第２電流経路２２２〜２ｎ２によって、単位セルＶ1〜Ｖnの消費電流ＩC1〜ＩCnが全て等しくなるように相殺することができ、単位セルＶ1〜Ｖnの消費電力のばらつきをなくすことができる。
【００４７】
しかも、全ての第１電流経路２１１〜２（ｎ＋１）１に、等しい電流Ｉαが流れるようにしているため、第２電流経路２２２〜２ｎ２にどの程度の電流を流せば、レベルシフト回路２１〜２（ｎ＋１）による単位セルＶ1〜Ｖnの消費電流ＩC1〜ＩCnが全て等しくなるかが容易に把握できるようになるので、レベルシフト回路２１〜２（ｎ＋１）の設計が容易となり、コストダウンを図ることができる。
【００４８】
また、制御信号が出力するとトランジスタＴｒ１がオンして、第１電流経路２ｍ１に電流が流れる。これにより、トランジスタＴｒ２がオンして、第２電流経路２ｍ２にも電流が流れる。従って、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２を使った簡単な構成で、制御信号をレベルシフトすることができる。
【００４９】
なお、上述した実施形態では、各レベルシフト回路において、第１電流経路に流れる電流を全て等しくし、上位に行くほど第２電流経路による消費電流を大きくすることにより、全ての単位セルＶ1〜Ｖ2での消費電流ＩC1〜Ｉcnが等しくなるようにしていた。しかしながら、例えば、上位に行くほど第１電流経路に流れる電流を増加させた場合でも、第２電流経路による消費電流を調整して、消費電流ＩC1〜ＩCnを等しくすることができる。
【００５０】
また、上述した実施形態では、第２電流経路を設けることにより、各消費電流ＩC1〜ＩCnを等しくしていた。しかしながら、第２電流経路を設けず、第１電流経路による消費電流を上位に行くほど大きくすることも考えられる。この場合、各消費電流ＩC1〜ＩCnを等しくすることはできないが、各レベルシフト回路において、第１電流経路に流れる電流を全て等しくした場合にくらべて、各消費電流ＩC1〜ＩC2のばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明のスイッチング回路を組み込んだ電圧計測装置の一実施の形態を示す図である。
【図２】図１に示す電圧計測装置を構成する半導体スイッチＳ12〜Ｓ1nのうち、任意の半導体スイッチＳm及びこの任意の半導体スイッチＳmに対応したレベルシフト回路２ｍを示す回路図である。
【図３】従来のフライングキャパシタ回路の一例を示す回路図である。
【図４】従来のフライングキャパシタ回路の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００５２】
Ｃ  コンデンサ
Ｖ1〜Ｖn  単位セル
Ｓ11〜Ｓ1(n+1)  半導体スイッチ
２ｍ  レベルシフト回路
２ｍ１  第１電流経路
２ｍ２  第２電流経路
Ｖm+1  第１単位セル
Ｖm  第２単位セル
Ｔｒ１  トランジスタ（第１シフト用半導体スイッチ）
Ｔｒ２  トランジスタ（第２シフト用半導体スイッチ）
【図１】
2005265776.tif 000003
【図２】
2005265776.tif 000004
【図３】
2005265776.tif 000005
【図４】
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